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Unterfüllungszemente, Beurteilung

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Zemente als Unterfüllung dienen als Schutz vor Mikroorganismen und als thermische Isolatoren vor Wärme und Kälte, die besonders gut durch metallische Füllungswerkstoffe wie Amalgam oder Gold weitergeleitet werden. Weiterhin stellen sie einen Schutz vor toxischen Materialien und einen Schutz vor Dentinverfärbungen dar. Die Anforderungen an ein Material zur Dentinversiegelung und Unterfüllung werden im Folgenden beurteilt:

Anforderungen Beurteilung
  • Schutz vor toxischen Materialien,
  • Undurchlässigkeit für toxische Substanzen und
  • Schutz vor Dentinverfärbung.
Eine Irritation und Schädigung der Pulpa wird nicht zu sehr durch toxische Substanzen aus dem Füllungsmaterial, sondern in erster Linie durch die toxische Wirkung von Mikroorganismen verursacht.
  • thermische Isolierung,
  • möglichst geringe Temperaturleitfähigkeit
Alle gängigen Zemente sind als thermischer Isolator geeignet, d. h. sie haben eine der Zahnhartsubstanz ähnliche thermische Leitfähigkeit, die deutlich unter der von Metallen liegt.
  • mechanische Festigkeit,
  • ausreichende Druckfestigkeit,
  • hoher Elastizitätsmodul (E-Modul) und
  • hohe Biegefestigkeit
Hinsichtlich der Druckfestigkeit fällt auf, dass Phosphatzement und Glasionomerzemente sich als Unterfüllungszement eignen, alle anderen Zemente erreichen keine ausreichenden Druckfestigkeitswerte.
Vor allen schneiden Calciumhydroxid-Salizylatester-Zemente hinsichtlich der Druckfestigkeit sehr schlecht ab und eignen sich daher nicht als definitive Unterfüllung.
Der einzige Zement, der hinsichtlich des Elastizitäts-Moduls an die Zahnhartsubstanz heranreicht, ist der Phosphatzement. Alle anderen Zemente erreichen dies nicht, auch nicht die Glasionomerzemente.
  • chemische Beständigkeit,
  • Säureunlöslichkeit und
  • ausreichende Druckfestigkeit
Ein großer Nachteil von Calciumhydroxid-Salizylatester-Zement ist seine chemische Unbeständigkeit.
Calciumhydroxid wird durch Feuchtigkeit aus den Dentintubuli heraus gelöst. Es entstehen Wasser gefüllte Hohlräume, in die Mikroorganismen eindringen können und sich dort vermehren können.
Gleiches gilt für den Zinkoxid-Eugenol-Zement.
Eugenol wird durch Feuchtigkeit aus den Dentintubuli heraus gelöst und es entstehen auch in diesem Fall Wasser gefüllte Hohlräume.
Ebenso sind Carboxylatzemente wasser- bzw. speichellöslich. Auch hier entstehen Wasser gefüllte Hohlräume und eine nachfolgende Zersetzung durch Mikroorganismen. Dies hat in den vergangenen Jahrzehnten oft zum Verlust von prothetischen Arbeiten geführt, die mit Carboxylatzement befestigt worden waren.
Glasionomerzemente sind am wenigsten wasserlöslich, allerdings in der ersten Abbindephase sehr empfindlich gegen Feuchtigkeitszutritt. Die Druckfestigkeit und die Dentinhaftung können dadurch stark herabgesetzt sein.
Phosphatzemente sind relativ wenig wasserlöslich, aber im sauren Milieu stärker löslich als im neutralen.
  • kein hydraulischer Einfluss auf die Dentintubuli (Pumpeffekt),
  • ein der Zahnhartsubstanz möglichst adäquates, thermisches Volumenverhalten sowie
  • chemische und mechanische Volumenstabilität
Während Glasionomerzemente mit 2-4,4 Vol.% und Phosphatzement mit unter 3,2 Vol. % eine relativ geringe Abbindeschrumpfung aufweisen, liegen die Werte der anderen Zemente deutlich darüber.
Bei Carboxylatzement beträgt die Schrumpfung ca. 6,7 Vol. %.
Ein möglicher Pumpeffekt kann allerdings bei Glasionomerzementen ein Problem darstellen: Glasionomerzemente haften sehr gut an Dentinoberflächen, sind aber feuchtigkeitsempfindlich. Tritt nun Dentinliquor aus den angeschnittenen Dentintubuli aus, kann die Haftung vom Glasionomerzement an der Dentinoberfläche beeinträchtigt sein. Diese Beeinträchtigung kann nach einer Polymerisation von Kompositen als Deckfüllung zu einer Spaltbildung führen ("Nanoleakage"). Die Kompositfüllung haftet besser an der Glasionomerzementoberfläche als der Glasionomerzement an der Dentinoberfläche. Kommt es bei der Polymerisation zu einer Schrumpfung des Kompositmaterials, so soll ein minimaler Abriss des Glasionomerzementes an der Dentinoberfläche die Folge sein. Dies könnte eine Erklärung für postoperative Sensibilitäten nach dem Legen von Kompositfüllungen sein. Verursacht wird der Schmerz durch den so genannten Pumpeffekt. Dieser entsteht, wenn der Glasionomerzement die Dentintubuli nicht vollständig verschließt und es bei einem Aufbeißen zu einem Druck auf die Odontoblastenfortsätze und somit zu einem Schmerz an der Pulpa kommt.
  • Schutz vor Mikroorganismen,
  • gute Dentinhaftung,
  • Undurchlässigkeit für Mikroorganismen und deren Toxine sowie
  • möglichst antibakterielle Wirkung
Tierexperimentelle Studien zeigen, dass nicht sosehr die Füllungsmaterialien, sondern hauptsächlich bakterielle Einflüsse schädlich auf die Pulpa wirken. Es sind jedoch weniger die Bakterien selber, die durch das Dentin bis zur Pulpa vordringen, sondern deren toxische Substanzen. Daher ist die Lehrmeinung, dass eine Pulpairritation nach restaurativen Maßnahmen besonders den Füllungs- bzw. Unterfüllungsmaterialien anzulasten ist, falsch.
Die bakterielle Zielwirkung von Glasionomerzementen ist umstritten.
Phosphatzement zeigt - frisch angemischt - eine deutlich antibakterielle Wirkung, die nach dem Abbinden nur noch sehr gering ausfällt. Antibakterielle Zusätze zu Unterfüllungszementen, wie z. B. Calciumhydroxid oder Fluoride sind jedoch abzulehnen. Es ist fraglich, ob diese Zusätze sich überhaupt aus dem Zement lösen können; dies ist eine Voraussetzung für deren antibakterielle Wirksamkeit. Sollten sie sich aus dem Zement lösen, wird die mechanische Festigkeit dieser Unterfüllungszemente unweigerlich erheblich geschwächt sein.
  • Biokompatibilität, keine Schädigung der Pulpa
Hinsichtlich der Säurefreisetzung aus den Zementen ist zu sagen, dass diese zwar stattfindet, meist aber schon nach etwa einer Stunde sich wieder im neutralen Bereich befindet, wobei Glasionomerzemente in der Anfangsphase deutlich saurer sind als Phosphatzemente. Eine Pulpaschädigung durch diese Säure konnte bisher nicht nachgewiesen werden, auch wenn dies gängige Praxismeinung ist. Die Pulpa und das Dentin haben ausreichende Pufferkapazitäten, um einen Säureangriff über einen kurzen Zeitraum gut abzupuffern.

Zusammenfassende Beurteilungen der Unterfüllungszemente

Calciumhydroxidzemente

Calciumhydroxidzemente zeigen geringe mechanische Festigkeit, geringe mechanische Beständigkeit und werden z. T. resorbiert. Aufgrund der schlechten mechanischen Eigenschaften gibt es keine Indikation für Calciumhydroxid- Zemente als definitive Unterfüllung. Man hat versucht durch den Zusatz von Kunststoffen die Festigkeit dieser Zemente zu erhöhen, allerdings ist trotz Kunststoffzusatz ihre mechanische Festigkeit nicht ausreichend. Außerdem fehlt die spezifische Calciumhydroxidwirkung.

Wässerige Calciumhydroxidsuspensionen sind den erhärtenden auf Grund des höheren pH-Wertes eindeutig überlegen.
Wässerige Calciumhydroxidsuspensionen sollten allerdings bei der indirekten Überkappung in der Caries-profunda-Therapie als möglichst dünne Schicht aufgetragen werden. Bei zu dickem Auftragen sind die Haftung und die mechanischen Eigenschaften des eigentlichen Unterfüllungszementes in Frage gestellt.

Zinkoxid-Eugenolzemente

Zinkoxid-Eugenolzemente zeigen eine relativ hohe Löslichkeit, geringe Druckfestigkeit bei zytotoxischen bzw. neurotoxischen Wirkungen des Eugenols.

Eine Indikation für ein definitives Unterfüllungsmaterial ist für Zinkoxid-Eugenol-Zement nicht gegeben.

Weiterhin inhibiert Eugenol die Kunststoffpolymerisation.
Daher sollte diese Unterfüllungszemente in der modernen Adhäsivzahnheilkunde keine Anwendung finden.

Ethoxybenzoesäure-ZOE-Zemente (EBA)

Ethoxybenzoesäure-ZOE-Zemente (EBA) sind relativ elastisch, plastisch verformbar, zeigen eine geringere Retention und sind löslich.
Auch dieser Zement hat keine Indikation zur Verwendung als definitiver Unterfüllungszement.

Carboxylatzemente

Carboxylatzemente zeigen eine geringe Druckfestigkeit, einen geringen E-Modul, eine große Abbindeschrumpfung und eine hohe Löslichkeit.
Auch diese Zemente sind nicht als definitives Unterfüllungsmaterial geeignet.

Glasionomerzemente

Glasionomerzemente haben eine gute Dentinhaftung und eine zahnähnliche Farbe und eignen sich gerade in der Adhäsivtechnologie als definitive Unterfüllung.
Allerdings sind die mechanische Festigkeit und der E-Modul geringer als bei Phosphatzement.

Cermet-Glasionomerzemente

Die Dentinhaftung der Cermet-Glasionomerzemente ist schlechter als bei reinem Glasionomerzement. Sie haben keine zahnähnliche Farbe mehr, der E-Modul ist geringer und es kann zu Frakturen entlang der Metallspäne kommen. Außerdem sind Reaktionen der Metalle im Füllungsmaterial mit den zugesetzten Silberpartikeln im Cermet-Glasionomerzement denkbar.
Auch für die Zemente gibt es keine Indikation zur Verwendung als einen definitiven Unterfüllungszement.

Zinkoxidphosphatzemente

Hinsichtlich der mechanischen Festigkeit sind Zinkoxidphosphatzemente allen anderen Unterfüllungsmaterialien deutlich überlegen und haben sich seit 1878 in der Zahnheilkunde bewährt. Sie bieten eine unkomplizierte Verarbeitung und sind relativ preiswert. Eine Säurefreisetzung aus dem Zement schädigt die Pulpa nicht.
Phosphatzemente sind daher auch heute noch als Standardunterfüllungszement bei allen Füllungsarten zu empfehlen.

Praktische Empfehlungen für Unterfüllungszemente

Unter Amalgamfüllungen sollte immer eine Unterfüllung aus Phosphatzement gelegt werden, in flachen Kavitätenbereichen kann ggf. mit einem Kavitätenlack (z. B. Copalite) oder einem Dentinadhäsiv gearbeitet werden.

Unter Kompositfüllungen sollte wenigstens im pulpanahen Dentindrittel eine Unterfüllung aus Phosphat- oder Glasionomerzement gelegt werden. In flacheren Kavitätenbereichen sind Dentinadhäsive ausreichend.

Bei der Caries-profunda-Therapie oder indirekten Überkappung sollte das pulpanahe Dentin mit einer Calciumhydroxidsuspension abgedeckt werden. Zur Stabilisierung des Calciumhydroxids kann die Suspension mit einem Calciumhydroxid-Salizylatester-Zement überschichtet werden, ehe eine Unterfüllung aus Phosphatzement oder Glasionomerzement gelegt wird.